بررسی رفتار جذب سرب در حضور کربن دات: سینتیک، هم دما و ترمودینامیک

استفاده از جاذب های مختلف به منظور حذف فلزات سنگین از محیط های آبی موضوعی است که به فراوانی در مطالعات مختلف به آن پرداخته شده است. با این وجود همچنان استفاده از جاذب های ارزان با قابلیت جذب بالا؛ از جمله موضوعاتی است که در بحث حذف فلزات سنگین از محیط های آبی مطرح می باشد. در این مطالعه به بررسی تاثیر کربن دات قارچی بر سینتیک، هم دما و ترمودینامیک جذب سرب پرداخته شد. بدین صورت که پس از کشت قارچ Alternaria alternata، اگزوپلی ساکارید این قارچ استخراج و با استفاده از روش هیدروترمال و به کمک اتوکلاو با پوشش تفلون در دمای ۲۰۰ درجه سلسیوس به مدت ۲۴ ساعت به کربن دات تبدیل شد. در ادامه جذب سینتیک، هم دما و ترمودینامیک جذب سرب توسط این نانو جاذب بررسی شد. در این آزمایش ۷ سطح غلظت سرب (۱۰۰، ۲۰۰، ۳۰۰، ۴۰۰، ۵۰۰، ۷۵۰ و ۱۰۰۰ میلی گرم در لیتر)، ۷ زمان تماس (۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰، ۲۵، ۳۰ و ۶۰ دقیقه)، ۸ سطح pH (۲، ۴، ۶، ۷، ۸، ۹، ۱۰ و ۱۱)، ۸ غلظت نانوجاذب (۵۰، ۱۰۰، ۲۰۰، ۳۰۰، ۴۰۰، ۵۰۰، ۷۵۰ و ۱۰۰۰ میلی گرم در لیتر)، ۳ قدرت یونی محلول (۱/۰، ۰۱/۰ و ۰۰۱/۰ مولار کلرید پتاسیم) و ۵ نوع دمای محلول (۲۵، ۳۰، ۳۵، ۴۰ و ۴۵ درجه سلسیوس) بررسی شد. نتایج نشان داد که حداکثر میزان جذب سرب توسط این جاذب ۵۹/۱۳ میلی گرم بر گرم بود. از میان مدل­های سینتیک جذب انتخاب شده (شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و پخشیدگی درون ذره ای)، داده­ها به خوبی توسط مدل شبه مرتبه دوم با ۹۹/۰ =R۲ و ۰۶۴/۰ = RMSE توصیف شد. معادله لنگمویر بهترین برازش را برای هم دما جذب سرب در این مطالعه نشان داد که بیانگر جذب تک لایه ای و همگن سرب توسط جاذب مورد مطالعه بود. مقادیر مثبت DH° (kJ mol-۱ ۳/۱۳) و DS (J mol °K-۱ ۳۴/۷۰) نشان دهنده گرماگیر بودن واکنش و افزایش بی نظمی در سطح مشترک جامد-مایع در طول جذب سرب توسط کربن دات قارچی بود. مقادیر منفی DG نیز نشان­دهنده خود به خودی بودن واکنش جذب بود.

Keywords:

اگزوپلی ساکارید , جذب , فلز سنگین , نانو جاذب